Эпигенетические метки — это химические метки, которые физически прикрепляются к ДНК и изменяют ее функцию без изменения генетического кода. Метилирование ДНК — один из таких механизмов контроля эпигенетической экспрессии генов, который может передаваться будущим поколениям.Теперь развивающиеся технологии позволили ученым изучать метилирование ДНК в сложном и сложном геноме пшеницы.Доктор Лаура Гардинер из Центра геномных исследований Университета сказала: «Из-за огромного размера генома пшеницы проведение подобного исследования до сих пор было технически невыполнимым, но понимание того, как и когда активируются гены, является ключевой частью понимание его сложности.
«Эта работа открывает совершенно новый уровень генетических вариаций, которые могут быть использованы селекционерами пшеницы. В будущем мы видим, что эпигенетические метки станут важным новым инструментом в этой области».
Используя комбинацию обработки бисульфатом натрия и целевого обогащения генов, команда заметила, что метилирование высоко консервативно во всех трех геномах гексаплоидной пшеницы, но обнаружила доказательства субгеномного специфического метилирования.Было также обнаружено, что изменения метилирования связаны с изменениями в экспрессии генов, и, хотя это не продемонстрировано, эти изменения могут влиять на фенотип. Также была показана стабильность метилирования в геноме пшеницы, при этом некоторые паттерны метилирования сохраняются более 0,5 миллиона лет.Ливерпульские ученые создали первый проект генома пшеницы в 2012 году, открыв новый уровень точности селекции для этого всемирно важного источника пищи, который обеспечивает 20% дневных калорий и белка для населения мира.
Профессор Энтони Холл, возглавлявший исследование, добавил: «Имея возможность охарактеризовать общегеномные паттерны метилирования, мы теперь можем решать фундаментальные вопросы о пшенице, такие как роль эпигенетики в одомашнивании сельскохозяйственных культур, а также стабильность и долгосрочность. функция метилирования.«Мы также можем попытаться понять, как метилирование меняет важные для фермеров характеристики, такие как устойчивость к болезням и изменчивость урожайности.
Все это ключевые темы для будущих исследований в Ливерпуле, которые повлияют на мировое сельское хозяйство».